采用Icepak軟件對大功率LED熱管翅片散熱器的散熱數據測試

　　熱設計結果與討論1熱管導熱系數與自然風風速對芯片結溫的影響給出熱管導熱系數為30直徑為10mm時，自然對流條件下與自然風風速為2m/s條件下的LED芯片與散熱器溫度分布云圖。給出熱管導熱系數為220W/mK時，自然對流條件下與自然風風速為2m/S條件下的LED芯片與散熱器溫度分布云閣。表1給出內然對流條件下熱管（直徑為1mm）導熱系數對LED芯片結溫的影響關系。表2給出當熱管導熱系數為30000W/m.K、直徑為10mm時，風速對LED芯片結溫的影響關系。由上面可以了解到熱管導熱系數對系統溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。熱管導熱系數越高，能夠將LED芯片產生的熱量越快的由蒸發端傳導至冷凝端，這使得系統溫度分布越均勻、溫差越小，LED芯片結溫越低。由、以及表2可以看出自然風風速對系統溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。隨著風速的增加，翅片表面與空氣的對流換熱系數增加，翅片能夠將傳導至熱管冷凝端的熱量快速的耗散掉，這使得系統溫度分布越均勻、溫差越小，LED芯片結溫越低。當風速為7m/s時，LED芯片結溫已經降至非常低的40. 83°C，風速的再增加使LED芯片結溫降低不顯著（a）自然厲'（b）風速為2m/s熱管導熱系數為30直徑為10mm時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖（a）自然對流（b）風速為2m/s熱管導熱系數為220直徑為10mm時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖表1熱管導熱系數與I上I）芯片結溫的關系執管導執系數AW/m LEI）芯片結溫/t表2自然風風速與UED芯片結溫的關系自然風LED芯片結溫/t 3.2熱管直徑對芯片結溫的影響徑為40mm時的LED芯片勺散熱器溫度分布云圖。

　　熱管導熱系數為10直徑為40mm時LEI）芯片與散熱器的溫度分布云圖熱管直徑對芯片結溫的影響關系。

　　熱管直徑對芯片結溫的影響由和表3可以看出，熱管直徑對系統溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。LED芯片尺寸為25mmX25mm，熱量集中產生于此范圍，隨著熱管直徑的逐漸增加。芯片背板與熱管之間的傳導熱阻以及散熱器的熱阻逐漸降低，熱量被越快的傳導出，因此，系統溫度分布越均勻、溫差越小。芯片結溫越低。當熱管直徑大于芯片尺寸時，由于熱量大小、產生范圍的限制以及由于熱管導熱系數足夠高，LED芯片產生的熱量能夠被足夠快的傳導出，熱管直徑的進一步增加不能再顯著降低芯片結溫。

        翅片導熱系數對芯片結溫的影響徑為10mm以及翅片導熱系數為10000W/m.K時的LED芯片與散熱器溫度分布云圖。

　　熱管導熱系數為10直徑為10mm以及翅片導熱系數為10000W/mK時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖徑為10mm時，翅片導熱系數對芯片結溫的影響關系。

　　翅片導熱系數對芯片結溫的影響翅片導熱LED芯片結溫/°c由和表4可以看出，翅片導熱系數對系統溫度分布以及芯片結溫無顯著影響。由于熱管的等溫特性以及由于翅片的散熱面積非常大，當翅片導熱系數為220W/mK時，翅片組熱阻也僅為0.2°C/W，因此，當翅片導熱系數增加一個數量級時，翅片組熱阻僅由。2°C/W降低至0.02°C/ W，翅片組熱阻變化很小。因此，在翅片表面與空氣的對流換熱系數不變的條件下，翅片導熱系數對芯片結溫無顯著影響，翅片表面輻射率對芯片結溫的影響表5給出不同翅片表面輻射率下的芯片結溫。

　　翅片表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。輻射散熱與溫度的四次方成正比，但由于翅片溫度比環境溫度僅高出約15攝氏度，輻射散熱不顯著，因此，翅片表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。

　　翅片表面輻射率對芯片結溫的影響表面輻射率芯片結溫4結論采用Icepak軟件對一種能夠有效利用自然風和垂直對流的大功率LED熱管翅片散熱器進行熱設計研究，結果表明熱管導熱系數、直徑以及自然風風速對芯片結溫有顯著影響，芯片結溫隨熱管導熱系數、直徑以及自然風風速的增加而降低，翅片導熱系數和表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。

 

      通過使用Icepak軟件對大功率LED熱管翅片散熱器的測試研究，所得的出結果將會為設計大功率LED散熱器提供更有效參考，以不斷改進散熱工藝。